C#4.0入门 第二章 任务并行库—第一页 只使用双核（转）

 
迄今为止，使用多内核的多核计算机还并没有得到广泛的应用。尽管在高端领域，高端服务器的世界里，应用着很多多核计算机系统，但在广大的低端世界里，还是使用着单核或双核。但是另一方面，在笔记本电脑的世界里，也出现了多核笔记本。


“尽管多核时代还只是对未来的预测，但不再是空想了。已经一点点地逐步靠近我们这个世界了”。


当然，还有很多单核，单处理器的计算机被利用着，但这并不单纯是C#等开发语言的应用环境。今天，主CPU的内核数量的增加趋势越来越明显，所以我们已经可以预见广大用户使用多核计算机时代的即将到来，同时以此为目标，开始我们现在的程序开发了。


首先，让我们看一下现实情况,因为只使用到双核，所以对内核数量的考虑还没有那么必要。大部分程序都只考虑把负荷很好地分散给操作系统和应用程序，至于内核，双核就够了。虽然有时计算量特别大的情况下程序实行并行处理是有必要的，但也只是极少数的情况。


但是，如果想首先超越这种水准的话，无论如何对于程序运行时内核数量的考虑都是有必要的。对于性能来说，增加CPU内核的做法比提高CPU时钟频率的做法会好很多。实际上，通过简单的实验，对于双核4线程的Core
i5来说，只是运行具有多内核意识而开发出来的程序，就把速度提高了2-3倍。（当然，是针对不包含I/O等处理，而纯粹运行计算处理的情况来说）。


但是，这里有一个问题。就是如果开发程序时还要考虑内核数量的话，将会带来很多麻烦。针对这个问题，软件方面的对应可以说是很迟的。但是，Visual Studio
2010与.Net Framework4与C#4都率先针对这个现实问题的对应迈出了第一步。


1980年代，Occam这个开发语言有一个惊人的特点，就是它是专门针对可以实现并行处理的CPU而进行开发的。如下例所示，使用这个语言中的PAR命令，就可以实现两个计算的并行处理。

用PAR命令来实现并行处理(Occam语言)

 PAR
   x := x * 2
   y := y * 2

但是,如果在C#中利用线程来实现并行处理的话,会相当麻烦。例如,只创建一个线程,并在主线程中实现并行的程序就要如下例所示。

利用线程实现并行处理(C#语言)

 using System;
using System.Threading;
class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    var thread = new Thread(()=>Console.WriteLine("on sub thread!"));
    thread.Start();
    Console.WriteLine("on main thread!");
    thread.Join();
  }
}

上例的执行结果(上下顺序可以颠倒)

 on main thread!
on sub thread!

必须要使用为了让线程开始的Start方法,等待线程结束的Join方法等等,不是很智能,很简单的。

但是，C#4的水准与Occam语言的水准很接近。不使用线程，而使用了一种全新的“任务（Task）”,如果使用封装了这个功能的Parallel类，事情就变得简单了。

利用任务实现并行处理(C#语言)

 using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
  static void Main(string[] args)
  {
    Parallel.Invoke(
                ()=>Console.WriteLine("1st task!"),
                ()=>Console.WriteLine("2nd task!"));
  }
}

上例的执行结果(上下顺序可以颠倒)

 2nd task!
1st task!

这里请注意用“using System.Threading.Tasks;”代替了“using
System.Threading;”。就像以前用“System.Collections.Generic;”代替“System.Collections;”那样，改变了线程的世界。


另外，因为Parallel.Invoke方法的参数是可变的，不管多少个并行lambda表达式这里都可以写，可以按内核数量来写，在多个内核之间实行并行处理。这里由于“作为举例来说只写两个就够了，三个以上就冗长了”的考虑，只写了两个。